内容正文:
第四节 通电导线在磁场中受到的力
【学习目标】
1.掌握安培力方向的判断方法——左手定则;
2.掌握安培力大小的计算方法;
3.了解磁电式电流表的原理.
【自主预习】
1.磁场对 的作用力通常称为安培力.
2. 磁场方向的通电直导线,受到的安培力的大小的跟通电导线在磁场中的长度有关,导线长作用力 ;导线短,作用力 .用公式表示为 .
3.如果磁场方向与电流方向夹角为θ时,安培力的大小 ,方向仍可用 定则判定.
4.左手定则:
.
5. 在磁电式电流表中,蹄形磁铁和铁心间的磁场是 的.
【我的困惑】
【课上笔记】
【典例剖析】
【例1】 如图,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流强度均为I,磁感应强度均为B,求各导线所受到的安培力的大小.
【例2】如图所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看) ( )
A. 顺时针方向转动,同时下降 [来源:学#科#网]
B. 顺时针方向转动,同时上升
C. 逆时针方向转动,同时下降
D. 逆时针方向转动,同时上升
【例3】如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m,与水平面夹角为450,金属棒MN的质量为0.1kg,处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,为使MN处于静止状态,则电阻R应为多少?(其他电阻不计)
【达标检测】[来源:学科网]
1. 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向
2.关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系,下列说法中正确的有 ( )
A.通电线圈旋转的角度不同,它所在位置的磁感应强度大小也不同
B.不管通电线圈转到什么位置,它所在位置的磁感应强度大小都相等[来源:学科网ZXXK]
C.通电线圈旋转的角度不同,它的平面与磁感线的夹角也不同
D.不管通电线圈转到什么位置,它的平面都与磁感线相平行
3.如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( )
A. 向右飞行的正离子 B. 向左飞行的正离子
C. 向右飞行的负离子 D. 向左飞行的负离子
4. 如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为( )
A. F2 B. C. D.
课后练习
1. 一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的张力大于零而小于铜棒的重力.使悬线中张力为零,可采用的方法有 ( )
A.适当增大电流,方向不变
B.适当减小电流,方向反向
C.电流大小、方向不变
D.使原电流反向,并适当减弱磁场
2. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过900的过程中,导线所受的安培力 ( )
A.大小不变,方向也不变
B.大小由零渐增大,方向随时改变
C.大小由零渐增大,方向不变
D.大小由最大渐减小到零,方向不变
3. 关于通电导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( )
A.安培力的方向就是该处的磁场方向
B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面
C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零[来源:学科网ZXXK]
D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中,以导线垂直于磁场时所受的安培力最大
4.一根用导线绕制的螺线管,水平放置,在通电的瞬间,可能发生的情况是 ( )
A.伸长 B.缩短 C.弯曲 D.转动[来源:Zxxk.Com]
5.如图所示,在倾角为θ的